CN103705265A - 放射线照相图像生成设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种放射线照相图像生成设备和方法。在深度方向上以高分辨率显示钙化区域和肿瘤块区域，从而提高诊断精度。获得通过从不同的成像方向向被检体施加放射线而拍摄的不同成像方向的放射线照相图像，并且基于所获得的多个放射线照相图像生成具有第一切片厚度的多个第一断层图像，并且基于放射线照相图像生成具有大于第一切片厚度的第二切片厚度的多个第二断层图像。然后，对第一断层图像施加MinIP处理以生成MinIP图像，并且对第二断层图像施加MIP处理以生成MIP图像。然后，使用MinIP图像和MIP图像执行组合处理以生成合成图像。

Description

放射线照相图像生成设备和方法

技术领域

本发明涉及一种放射线照相图像生成设备和一种放射线照相图像生成方法，其中，基于通过从不同的成像方向对被检体施加放射线所获得的多个放射线照相图像来生成被检体的多个断层图像，并且基于断层图像生成MinIP图像和MIP图像。

背景技术

近年来，为了使用放射线照相成像设备更详细地观察身体的患处，提出了断层成像，其中通过移动放射线源将放射线从不同的成像方向施加至被检体来执行成像操作，以获得多个放射线照相图像，并且添加放射线照相图像以提供其中强调了期望的切片面的图像(参见，例如，日本未审查专利公布No.2008-253555)。

在断层成像中，取决于成像装置的特性和必要的断层图像，通过将放射线源平行于放射线照相图像检测器或沿着圆形或椭圆形轨迹移动，获得以不同的曝光角度拍摄的被检体的放射线照相图像，并且放射线照相图像被重构以产生断层图像。

发明内容

提出将上述断层成像扩展至乳腺造影。然而，在断层成像中，减少的放射线剂量被用来拍摄放射线照相图像，以便最小化患者的照射剂量。这使得难以观察肿瘤块，这依赖于光密度对比度。此外，由于在压迫乳房的状态下执行乳腺造影成像，所以难以在深度方向上获得充分的分辨率，并且使用由乳腺造影成像所获得的断层图像直接用于体渲染显示不一定总是提高诊断精度。因此，一些设备需要将由乳腺造影成像获得的断层图像显示为三维图像。

更具体，在断层成像被施加至乳腺造影的情况下，将由医生观察的主对象包括由小孤立点形成的钙化区域和包含乳腺的肿瘤区域。为了有助于肿瘤块区域的三维结构的识别，可以考虑增加断层图像的厚度，从而提供显示图像的更高的光密度对比度。然而，在这种情况下，当断层图像的厚度增加时，由许多且三维扩散的孤立点形成的钙化区域极有可能消失或难以看见。

日本未审查专利公布No.H06(1994)-189952公开了显示通过将MIP图像和MinIP图像相加而形成的图像；然而，它没有公开关于清晰地显示钙化区域和肿瘤块区域两者的方法，如上所述。

根据上述情况，本发明旨在提供一种放射线照相图像生成设备和一种放射线照相图像生成方法，该设备和方法允许以深度方向上的高分辨率显示如上所述的钙化区域和肿瘤块区域两者，从而提高诊断精度。

本发明的放射线照相图像生成设备的一个方面是用于基于通过从不同的成像方向向被检体施加放射线而拍摄的不同成像方向的放射线照相图像来生成断层图像的放射线照相图像生成设备，该设备包括：放射线照相图像获得单元，用于获得不同成像方向的放射线照相图像；断层图像生成单元，用于基于由放射线照相图像获得单元获得的多个放射线照相图像来生成具有第一切片厚度的多个第一断层图像，并且基于放射线照相图像生成具有大于第一切片厚度的第二切片厚度的多个第二断层图像；MinIP处理单元，用于对第一断层图像施加MinIP处理以生成MinIP图像；MIP处理单元，用于对第二断层图像施加MIP处理以生成MIP图像；以及合成图像生成单元，用于使用MinIP图像和MIP图像执行组合处理以生成合成图像。

本发明的放射线照相图像生成设备可以进一步包括高频率提取处理单元，该高频率提取处理单元用于对MinIP图像施加高频率提取处理以提取高频率分量，其中，合成图像使用经受高频率提取处理的MinIP图像来生成合成图像。

本发明的放射线照相图像生成设备可以进一步包括高频率抑制处理单元，该高频率抑制处理单元用于对MIP图像施加高频率抑制处理以抑制高频率分量，其中，合成图像使用经受高频率抑制处理的MIP图像来生成合成图像。

基于用来生成第一和第二断层图像的放射线照相图像的成像方向的范围、用于施加放射线的放射线源的类型、被检体的厚度和被检体的患者信息中的至少一项，断层图像生成单元可以设定第一切片厚度或第二切片厚度。

本发明的放射线照相图像生成设备可以进一步包括用于显示合成图像的显示控制单元。

显示控制单元可以以不同的颜色显示合成图像中的MinIP图像和MIP图像。

显示控制单元可以将放射线照相图像、第一断层图像或第二断层图像与合成图像并排显示。

本发明的放射线照相图像生成设备可以进一步包括体渲染图像生成单元，该体渲染图像生成单元用于使用基于放射线照相图像生成的多个断层图像来生成体渲染图像，其中，显示控制单元将体渲染图像与合成图像并排显示。

本发明的放射线照相图像生成设备可以进一步包括：体渲染图像生成单元，用于使用基于放射线照相图像生成的多个断层图像来生成体渲染图像；以及图像选择接收单元，用于接收放射线照相图像、第一断层图像、第二断层图像和体渲染图像之中将被显示的图像的选择，其中，显示控制单元显示由图像选择接收单元接收的将被显示的图像。

高频率分量提取处理可以使用高通滤波。

高频率抑制处理可以使用低通滤波。

本发明的放射线照相图像生成方法的一个方面是基于通过从不同的成像方向向被检体施加放射线而拍摄的不同成像方向的放射线照相图像来生成断层图像的放射线照相图像生成方法，该方法包括：获得不同成像方向的放射线照相图像；基于所获得的多个图像来生成具有第一切片厚度的多个第一断层图像，并且基于放射线照相图像生成具有大于第一切片厚度的第二切片厚度的多个第二断层图像；对第一断层图像施加MinIP处理以生成MinIP图像；对第二断层图像施加MIP处理以生成MIP图像；以及使用MinIP图像和MIP图像执行组合处理以生成合成图像。

根据本发明的放射线照相图像生成设备和方法，获得通过从不同的成像方向向被检体施加放射线而拍摄的不同成像方向的放射线照相图像，并且基于所获得的多个放射线照相图像生成具有第一切片厚度的多个第一断层图像，并且基于放射线照相图像生成具有大于第一切片厚度的第二切片厚度的多个第二断层图像。然后，对第一断层图像施加MinIP处理以生成MinIP图像，并且对第二断层图像施加MIP处理以生成MIP图像。然后，使用MinIP图像和MIP图像执行组合处理以生成合成图像。这允许基于具有相对小的切片厚度的断层图像清晰地示出MinIP图像中的钙化区域，并且基于具有相对大的切片厚度的断层图像以高光密度对比度清晰地示出MIP图像中的肿瘤块区域的三维结构。因此，能够在深度方向上以高分辨率显示钙化区域和肿瘤块区域两者，从而提高诊断精度。

此外，在本发明的放射线照相图像生成设备被配置成对MinIP图像施加高频率提取处理以提取高频率分量的情况下，能够更加清晰地示出钙化区域。在本发明的放射线照相图像生成设备被配置成对MIP图像施加高频率抑制处理以抑制高频率分量的情况下，能够更加清晰地示出肿瘤块区域的三维结构。

此外，在本发明的放射线照相图像生成设备被配置成基于用来生成第一和第二断层图像的放射线照相图像的成像方向的范围、用于施加放射线的放射线源的类型、被检体的厚度、被检体的患者信息中的至少一项来设定第一切片厚度或第二切片厚度的情况下，能够不仅考虑钙化区域以及肿瘤块区域的大小和形状而且考虑各种其它条件来设定切片厚度，并且这允许生成更加适合于成像诊断的第一和第二断层图像。

此外，在以不同的颜色显示合成图像中的MinIP图像和MIP图像的情况下，能够更加清晰地将钙化区域和肿瘤块区域彼此区别。

此外，在从放射线照相图像、第一和第二断层图像、合成图像以及体渲染图像中任意地选择被显示的图像并且被并排显示的情况下，视情况，期望的图像能够被并排显示以将它们相互比较，从而提高成像诊断并且使成像诊断更加有效。

附图说明

图1是示出采用本发明的放射线照相图像生成设备的一个实施例的乳腺造影成像和显示系统的示意结构的图示，

图2是从图1的右侧观察的图1所示的乳腺造影成像和显示系统的臂的图示，

图3是示出图1所示的乳腺造影成像和显示系统的计算机的示意内部结构的框图，

图4是示出放射线源的特性的图示，

图5是用于解释采用本发明的放射线照相图像生成设备的一个实施例的乳腺造影成像和显示系统的操作的流程图，

图6是示出从成像开始到成像结束图1所示的乳腺造影和显示系统的放射线源的位置以及放射线照射点Q的改变的图示，

图7是解释用于基于多个放射线照相图像生成断层图像的方法的图示，

图8是示出将第一和第二断层图像与合成图像并排显示的一个显示示例的图示，

图9是示出采用本发明的放射线照相图像生成设备的另一个实施例的乳腺造影成像和显示系统的示意配置的图示，

图10是示出将体渲染图像与合成图像并排显示的一个显示示例的图示，

图11是示出将第一和第二断层图像与体渲染图像并排显示的一个显示示例的图示，

图12是示出将用来生成合成图像的预处理条件连同合成图像一起显示的一个显示示例的图示，并且

图13是在执行合成图像的电影显示的情况下形成每个合成图像的MIP图像和MinIP图像的组合的图示。

具体实施方式

现在，将参考附图描述采用本发明的放射线照相图像生成设备和放射线照相图像生成方法的一个实施例的乳腺造影成像和显示系统。该实施例的乳腺造影成像和显示系统具有断层成像功能，并且被配置成能够拍摄乳房的断层图像。图1是示出该实施例的整个乳腺造影成像和显示系统的示意构造的图示。

如图1所示，该实施例的乳腺造影成像和显示系统1包括：乳腺造影成像装置10，用于通过从不同的成像方向向乳房施加放射线来获得不同成像方向的作为被检体的乳房的放射线照相图像；计算机2，用于重构由乳腺造影成像装置10获得的多个放射线照相图像以产生的多个断层图像，并且基于断层图像生成MIP图像和MinIP图像；监视器3，用于显示由计算机2生成的图像；和输入单元4，用于接收由用户输入的各种设定。

如图1中所示，乳腺造影成像装置10包括基部11、相对于基部11在垂直方向(Z-方向)上可旋转且可移动的旋转轴12、和经旋转轴12连接到基部11的臂13。图2示出从图1的右侧观察的臂13。

臂13是C形状的，并且其一端被提供有成像台14并且其另一端被提供有放射线照射部16，使得放射线照射部16面对成像台14。臂13在垂直方向上的旋转和移动受到内置于基部11的臂控制器31的控制。

成像台14在其中包含诸如平板检测器的放射线照相图像检测器15和检测器控制器33，该检测器控制器33控制来自放射线照相图像检测器15等的电荷信号的读取。

成像台14还在其中包含电路板等。该电路板包括用于将从放射线照相图像检测器15读出的电荷信号转换成电压信号的电荷放大器、用于对从电荷放大器输出的电压信号采样的相关双采样电路、用于将电压信号转换成数字信号的AD转换器等。

如图2所示，成像台14以放射线照相图像检测器15的中心位于旋转轴12的延长线上这样的位置关系附接到臂13。成像台14可旋转地附接到臂13，并且，即使当臂13相对于基部11旋转时，成像台14相对于基部11的取向也能够被固定。

放射线照相图像检测器15是可重复用于记录和读取放射线照相图像的类型。放射线检测器15可以是直接接收放射线并且产生电荷的所谓的直接型放射线照相图像检测器，或可以是一次将放射线转换成可见光然后将可见光转换成电荷信号的所谓的间接型放射线照相图像检测器。作为读出放射线照相图像信号的读取系统，可以使用利用接通断开TFT(薄膜晶体管)开关来读出放射线照相图像信号的所谓的TFT读取系统、或通过应用读取光来读出放射线照相图像信号的所谓的光读取系统。作为间接型放射线照相图像检测器，可以使用采用CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器或CCD(电荷耦合器件图像传感器)的放射线照相图像检测器。

放射线照射部16在其中包含放射线源17和放射线源控制器32。例如，放射线源17可以是使用Mo作为目标和滤波材料的放射线源或使用Rh作为目标和滤波材料的放射线源。此外，这些放射线源可以是相互可替换的。

放射线源控制器32控制来自放射线源17的放射线的施加定时、以及在放射线源17处的放射线产生条件(诸如管电流、时间、管电压等)。

此外，布置在成像台14上方用于保持和压迫乳房的压迫板18、用于支撑压迫板18的支撑件20、以及用于使支撑件20在垂直方向(Z方向)上移动的移动机构19被布置在臂13的中部处。压迫板18的位置和压迫压力受到压迫板控制器34的控制。

计算机2包括中央处理单元(CPU)和诸如半导体存储器、硬盘等的存储设备，并且这些硬件设备形成控制单元40、放射线照相图像存储单元41、图像处理单元42和显示控制单元43，如图3中所示。

控制单元40将预定的控制信号输出至控制器31至34以控制整个系统。稍后将详细地描述具体控制方法。

放射线照相图像存储单元41获得并存储在从不同成像方向对乳房M的成像操作中由放射线照相图像检测器15检测到的多个放射线照相图像。应注意的是，在该实施例中，放射线照相图像存储单元41对应于在权利要求中描述的放射线照相图像获得单元。

图像处理单元42包括断层图像生成单元50、MinIP处理单元51、MIP处理单元52、滤波单元53、和合成图像生成单元54。

断层图像生成单元50读出在放射线照相图像存储单元41中存储的放射线照相图像，并且使用放射线照相图像生成具有第一切片厚度的多个第一断层图像，并且还使用放射线照相图像生成具有大于第一切片厚度的第二切片厚度的多个第二断层图像。

在该实施例中，基于用来生成断层图像的放射线照相图像的成像方向的范围(即，放射线源17的轨迹弧的角度)、放射线源17的类型、受压迫的乳房M的厚度和患者信息，来设定上述第一断层图像的第一切片厚度和第二断层图像的第二切片厚度。基于这些条件设定切片厚度的理由如下。

首先，取决于用来生成断层图像的放射线照相图像的成像方向的范围(即，放射线源17的轨迹弧的角度)来确定切片厚度的理由是，成像方向的较大的范围越大使得在乳房中的钙化部位和肿瘤块更加可能在相互无重叠的情况下被投影在放射线照相图像上，从而即使当设定小切片厚度时也允许清晰地观察它们。此外，成像方向的较大的范围导致放射线照相图像的较低的清晰度和分辨率，并且因此，期望为成像方向的较大的范围设定较小的切片厚度。

因此，在该实施例中，为成像方向的较大的范围设定较小的第一和第二切片厚度。

对于成像方向的较大范围的较低的清晰度和分辨率的原因是，成像方向的较大的范围，即，成像方向与垂直于放射线照相图像检测器15的方向的较大的倾斜意味着经过乳房中给定的点并且进入放射线照相图像检测器15的检测表面的放射线的入射角的较大的倾斜。那么，由以这样的倾斜方向进入检测表面的放射线照相图像生成的电荷信号跨越多个像素(多个检测元件)而非一个像素(一个检测元件)被检测。

接着，取决于放射线源17的类型设定切片厚度的原因如下。在乳腺造影中使用的放射线源17的类型的示例包括使Mo作为目标和滤波材料的放射线源(在下文中将被称为“Mo/Mo放射线源”)和使Rh作为目标和滤波材料的放射线源(在下文中将被称为“Rh/Rh放射线源”)。

如图4中所示，Mo/Mo放射线源具有处于17KeV和20KeV的特性X射线和处于20KeV的K吸收边缘，并且Rh/Rh放射线源具有处于20KeV和23KeV的特性X射线和处于23KeV的K吸收边缘。

可以说，一般而言，超过20KeV的X射线能量是造成低图像质量(低对比度)的因素，而非用于成像。

也就是，在乳房M的厚度是相同的条件下，例如，与使用Mo/Mo放射线源的情况相比，在使用Rh/Rh放射线源的情况下，对比度更低。

由于肿瘤块的观察依赖于光密度对比度，所以难以在低对比度图像上观察肿瘤块。

因此，关于形成主要用来观察肿瘤块的MIP图像的第二断层图像的第二切片厚度，如稍后描述的，与使用Mo/Mo放射线源的情况相比，在使用Rh/Rh放射线源的情况下，设定较大的切片厚度。即使当使用Rh/Rh放射线源时，这也允许获得具有充分的对比度的图像。

接着，取决于受压迫的乳房的厚度来确定切片厚度的理由如下。受压迫的乳房的较大的厚度意味着在乳房M中较大的X射线吸收，并且在深度方向上X射线吸收差别的影响也增加。因此，过分大的切片厚度导致低的诊断精度。

因此，在该实施例中，为受压迫的乳房的较大的厚度设定较小的第一和第二切片厚度。

接着，基于患者信息来确定切片厚度的理由如下。患者信息包括关于乳腺病的存在与否的信息。那么，因为肿瘤块和乳腺的X射线吸收系数几乎一样，所以，例如，如果患者有乳腺病，则重要的是提取肿瘤块的程度如何。因此，在患者有乳腺病的情况下，将形成用来观察肿瘤块的MIP图像的第二断层图像的第二切片厚度设定成大于在患者没有乳腺病的情况下的厚度。应注意的是，可以不取决于乳腺病的存在与否来改变形成用来观察钙化部位的MinIP图像的第一断层图像的第一切片厚度。然而，为了有助于点状钙化部位的观察，与患者没有乳腺的病的情况下相比，在患者有乳腺病的情况下，期望设定较小的切片厚度。

患者信息还包括患者年龄的信息。如果患者是年轻人，则患者的乳腺一般是发育的。因此，类似于上述乳腺病的情况，大切片厚度被设定为形成用来观察肿瘤块的MIP图像的第二断层图像的第二切片厚度。相反，如果患者是老人，则乳腺是欠发育的。因此，与患者是年轻人的情况相比，较小的切片厚度被设定为第二切片厚度。应注意的是，当将较小的切片厚度设定为第二切片厚度时，第二断层图像的数量相应地增加，导致第二断层图像的图像解析花费更长的时间。因此，例如，如果在患者信息中所包括的诊断结果的历史中未找到诸如重新检查的问题，则即使在患者是老人的情况下，也可以不使第二切片厚度从典型的切片厚度改变。

出于如上所述的原因，基于成像方向的范围(即，放射线源17的轨迹弧的角度)、放射线源17的类型、受压迫的乳房的厚度和患者信息，断层图像生成单元50设定第一切片厚度和第二切片厚度。在断层图像生成单元50中，事先设定包含与上述各种条件对应的第一和第二切片厚度的值的表，使得断层图像生成单元50基于向其输入的各种条件设定第一和第二切片厚度。应注意的是，成像方向的范围、放射线源17的类型和患者信息例如由用户经输入单元4输入。受压迫的乳房的厚度由压迫板控制器34基于压迫板18的位置信息来计算，并且乳房M的计算的厚度被输入到断层图像生成单元50。

接着，描述基于上述各种条件设定第一和第二切片厚度的示例。

首先，基于钙化部位相对小并且大小约为5mm且肿瘤块相对大并且大小约为10mm的形状条件，设定5mm的典型的第一切片厚度和10mm的典型的第二切片厚度，并且基于上述各种条件改变这些厚度以取决于条件设定第一和第二切片厚度。

具体地，在成像方向的范围是10°(±5°)、放射线源17是Mo/Mo放射线源并且乳房M的厚度是40mm的情况下，例如，将第一和第二切片厚度设定成典型的切片厚度，即，将第一切片厚度设定成5mm并且将第二切片厚度设定成10mm。

另一方面，在成像方向的范围被改变为20°(±10°)并且放射线源17的类型与乳房M的厚度相同的情况下，将第一和第二切片厚度设定成小于典型的第一和第二切片厚度，使得将第一切片厚度设定成4mm并且将第二切片厚度设定成8mm。应注意的是，在成像方向的范围是20°(±10°)的情况下，如上所述，8mm的第二切片厚度可能导致劣化的图像。因此，例如，第二切片厚度可以被设定成6mm，并且在稍后将描述的MIP处理中使用的阈值Thmax的值可以被设定成小于在典型的条件下设定的值。

此外，在将乳房M的厚度从上述典型的第一和第二切片厚度被设定的条件改变成80mm，并且放射线源17的类型和成像方向的范围是相同的情况下，将第一和第二切片厚度设定成小于典型的第一和第二切片厚度，使得将第一切片厚度设定成3mm并且将第二切片厚度设定成6mm。

此外，在将放射线源的类型从上述典型的第一和第二切片厚度被设定的条件改变成Rh/Rh放射线源，并且成像方向的范围和乳房M的厚度是相同的情况下，仅将第二切片厚度设定成大于典型的第二切片厚度，使得将第一切片厚度设定成5mm并且将第二切片厚度设定成12mm。

此外，在将乳腺病的信息作为患者信息添加到上述典型的第一和第二切片厚度所设定的条件并且放射源17的类型、成像方向的范围、和乳房M的厚度是相同的情况下，仅将第二切片厚度设定成大于典型的第二切片厚度，使得将第一切片厚度设定成5mm并且将第二切片厚度设定12mm。然而，鉴于点状钙化部位的提取，如上所述，期望将第一切片厚度设定成4mm。

此外，在将指示患者是二十几岁的信息作为患者信息添加到上述典型的第一和第二切片厚度所设定的条件并且放射源17的类型、成像方向的范围、和乳房M的厚度是相同的情况下，仅将第二切片厚度设定成大于典型的第二切片厚度，使得将第一切片厚度设定成5mm并且将第二切片厚度设定12mm。

此外，在将指示患者是七十几岁的信息作为患者信息添加到上述典型的第一和第二切片厚度所设定的条件并且放射源17的类型、成像方向的范围、和乳房M的厚度是相同的情况下，仅将第二切片厚度设定成小于典型的第二切片厚度，使得将第一切片厚度设定成5mm并且将第二切片厚度设定8mm。

上述内容是对由断层图像生成单元50生成的第一和第二断层图像的第一和第二切片厚度的解释。

然后，MinIP处理单元51对由断层图像生成单元50生成的第一断层图像施加MinIP(最小密度投影)处理以生成MinIP图像。MinIP处理使用每条视线中的最小信号值作为视线的信号值。由MinIP处理单元51生成的MinIP图像主要适合于观察乳房中的钙化部位。

在MinIP处理单元51中，基于第一断层图像的第一切片厚度来设定阈值Thmin。当MinIP处理单元51执行MinIP处理时，不大于阈值Thmin的信号被确定为不被显示，并且大于阈值Thmin的信号被确定为将被显示，并且获得在每条视线中在大于阈值Thmin的信号当中的最小信号值。应注意的是，为较大的第一切片厚度设定阈值Thmin的较大值。MinIP处理是已知的技术并且因此省略其详细描述。

MIP处理单元52对由断层图像生成单元50生成的第二断层图像施加MIP(最大密度投影)处理以生成MIP图像。MIP处理使用每条视线中的最大信号值作为视线的信号值。由MIP处理单元52生成的MIP图像主要适合于观察乳房中的肿瘤块。

在MIP处理单元52中，基于第二断层图像的第二切片厚度来设定阈值Thmax。当MIP处理单元52执行MIP处理时，大于阈值Thmax的信号被确定为不被显示，并且不大于阈值Thmax的信号被确定为将被显示，并且获得在每条视线中在不大于阈值Thmax的信号当中的最大信号值。应注意的是，为较大的第二切片厚度设定阈值Thmax的较大值。MIP处理是已知的技术并且因此省略其详细描述。

滤波单元53将不同的类型的滤波分别施加至由MinIP处理单元51生成的MinIP图像和由MIP处理单元52生成的MIP图像。在该实施例中，滤波单元53对应于权利要求中描述的高频率提取处理单元和高频率抑制处理单元。

具体地，在该实施例中的滤波单元53对MinIP图像施加处理以提取高频率分量。该类型的滤波的示例的是高通滤波；然而，可以使用任意其它已知的滤波方法。

另一方面，在该实施例中的滤波单元53对MIP图像施加处理以抑制高频率分量。该类型的滤波的示例的是低通滤波；然而，可以使用任意其它已知的滤波方法。

合成图像生成单元54通过组合经受滤波单元53滤波的MinIP图像和MIP图像来生成合成图像。

显示控制单元43对在放射线照相图像存储单元41中存储的放射线照相图像、由断层图像生成单元50生成的第一或第二断层图像和/或由合成图像生成单元54生成的合成图像施加预定的处理，并且将一个或多个图像显示在监视器3上。

应注意的是，当在监视器3上生成合成图像时，期望以不同的颜色显示合成图像中的MinIP图像和MIP图像。MinIP图像和MIP图像的颜色可以由用户经输入单元4任意地设定。这时，可以将用于设定MinIP图像和MIP图像的颜色的颜色模板显示在监视器3上。

输入单元4由诸如键盘和鼠标的指示设备形成，并且接收各种设定的输入，诸如第一和第二切片厚度、在MinIP处理中使用的阈值Thmin和在MIP处理中使用的阈值、施加到MinIP图像和MIP图像的滤波的滤波条件等。应注意的是，滤波条件可以包括例如对于高通滤波和低通滤波的截止频率。

接着，参照图5所示的流程图来描述该实施例的乳腺造影成像和显示系统1的操作。

首先，将患者的乳房M放置在成像台14上，并且由压迫板18以预定的压力压迫乳房M(S10)。

然后，由用户经输入单元4输入各种成像条件，并且输入开始成像的指令。当输入开始成像的指令时，臂控制器31使臂13旋转。图6示出从成像开始到成像结束放射线源17的位置和放射线照射点Q的位置的改变。

具体地，首先，臂控制器31使臂13旋转以使放射线源17进入到位置P1中。在该实施例中，位置P1对应于+25°的成像方向。

然后，基于从位置P1发出的放射线的放射线生成条件，放射线源控制器32控制放射线源17，使得放射线被引导至照射点Q。优选的是，照射点Q是放置在成像台14的顶部上的乳房M的中心上方约2cm的点。然后，乳房M的放射线照相图像被记录为放射线照相图像检测器15上的潜电荷图像。

随后，被记录为放射线照相图像检测器15上的潜电荷图像的放射线照相图像在检波器控制器33的控制下被读出。读出的放射线照相图像被输入到计算机2并且被存储在放射线照相图像存储单元41中。

然后，放射线源17在控制器的控制下沿着被检体的胸壁附近的弓形轨迹移动，并且对于沿着该轨道的每个位置Pn(在图6所示的示例中，n=1至5)获得乳房的放射线照相图像，并且将放射线照相图像存储在存储单元41中(S12)。

应注意的是，虽然为了方便解释，图6仅示出五个位置P1至P5，在实际成像操作中，在相对于垂直于成像台14的被检体放置表面(放射线照相图像检测器15的检测表面)的方向的约±25°的范围内，获得约十至二十个放射线照相图像，如上所述。在该实施例中的位置P5对应于-25°的成像方向。

然后，在断层图像生成单元50处设定用于生成第一断层图像的第一切片厚度和用于生成第二断层图像的第二切片厚度(S14)。具体地，成像方向的范围、放射线源17的类型和患者信息由用户经输入单元4输入，并且输入条件被输入至断层图像生成单元50。另外，由压迫板控制器34计算的乳房M的厚度的信息被输入到断层图像生成单元50。然后，在断层图像生成单元50处，基于向其输入的条件设定第一切片厚度和第二切片厚度。应注意的是，这时，由用户设定和输入的成像方向的范围的信息是诸如±10°或±20°的在±25°的范围内的信息。然后，当断层图像由断层图像生成单元50生成时，使用从在如此设定和输入的成像方向的范围内的成像方向拍摄的放射线照相图像。

随后，在MinIP处理中使用的阈值Thmin和在MIP处理中使用的阈值Thmax、以及由滤波单元53进行滤波的滤波条件由用户经输入单元4设定和输入。

然后，断层图像生成单元50生成具有第一切片厚度的第一断层图像和具有第二切片厚度的第二断层图像(S18，S20)。

具体地，基于被输入以设定第一和第二切片厚度的成像方向的范围，断层图像生成单元50从放射线照相图像存储单元41读出在成像方向的范围内的放射线照相图像，并且基于放射线照相图像生成断层图像。

现在，描述例如在±25°(50°)的最大范围被输入为成像方向的范围的情况下用于生成断层图像的方法。

首先，如图7所示，将放射线源17移动至每个位置P1、P2、…、和Pn，并且将放射线从每个位置施加至乳房M以获得放射线照相图像G1、G2、…、和Gn。

在从位置P1投影存在于不同深度的对象(O1、O2)的情况下，例如，对象的投影图像分别出现在放射线照相图像G1上的位置P11和P12处。当从位置P2投影对象(O1、O2)时，对象的投影图像分别出现在放射线照相图像G2上的位置P21和P22处。通过以此方式从不同的放射线源位置P1、P2、…、和Pn重复投影，对象O1在位置P11、P21、…、和Pn1处被投影，并且对象O2在与不同的放射线源位置对应的位置P12、P22、…、和Pn2处被投影。

然后，如果希望强调其中存在对象01的切片面，则将放射线照相图像G2移位(P21-P11)的距离、将放射线照相图像G3移位(P31-P11)的距离，并且将剩余的放射线照相图像类似地移位，以将每个拍摄图像Gn移位(Pn1-P11)的距离，并且因此，将移位的图像相加以生成断层图像，该断层图像具有在对象O1的深度处的切片面被强调的结构。

如果希望强调其中存在物体O2的切片面，则将放射线照相图像G2移位(P22-P12)的距离、将放射线照相图像G3移位(P32-P12)的距离，并且将剩余的放射线照相图像类似地移位，以将每个放射线照相图像Gn移位(Pn2-P12)的距离，并且，将如此移位的图像相加。通过以如此方式，取决于必要的切片的位置，在将放射线照相图像对准的情况下，将放射线照相图像G1、G2、…、Gn相加，能够获得具有期望的切片面被强调的断层图像。

然后，在该实施例中，生成具有第一切片厚度的第一断层图像和具有第二切片厚度的第二断层图像，如上所述。具体地，例如，在切片厚度是5mm的情况下，通过将具有1mm的切片厚度的五个断层图像相加来实现对切片厚度的控制。

由断层图像生成单元50生成的第一断层图像被输入至MinIP处理单元51。MinIP处理单元51对向其输入的第一断层图像施加MinIP处理以生成MinIP图像(S22)。

由断层图像生成单元50生成的第二断层图像被输入至MIP处理单元52。MIP处理单元52对向其输入的第二断层图像施加MIP处理以生成MIP图像(S24)。

然后，由MinIP处理单元51生成的MinIP图像和由MIP处理单元52生成的MIP图像被输入至滤波单元53。滤波单元53将上述滤波施加至向其输入的MinIP图像和MIP图像中的每一个(S26)。

经受通过滤波单元53的滤波的MinIP图像和MIP图像被输入至合成图像生成单元54。合成图像生成单元54组合经受滤波并向其输入的MinIP图像和MIP图像以生成合成图像(S28)。

由合成图像生成单元54生成的合成图像被输出至显示控制单元43，并且显示控制单元43将合成图像显示在监视器3上(S30)。

如果观察显示在监视器3上的合成图像的用户希望改变预处理条件中的任一个，诸如第一切片厚度、第二切片厚度、阈值Thmin、阈值Thmax、和滤波条件，则由用户经输入单元4设定和输入改变条件(S32，是)。然后，基于新设定和输入的条件，再次执行步骤S14至S30中的操作。如果用户不改变预处理条件，则处理结束(S32，否)。

根据上述实施例的乳腺造影成像和显示系统，基于多个放射线照相图像生成具有第一切片厚度的多个第一断层图像，并且基于放射线照相图像生成具有大于第一切片厚度的第二切片厚度的多个第二断层图像。然后，对第一断层图像施加MinIP处理以生成MinIP图像，并且对第二断层图像施加MIP处理以生成MIP图像。然后，使用MinIP图像和MIP图像执行组合处理以生成合成图像。这允许基于具有相对小的切片厚度的断层图像清晰地示出MinIP图像中的钙化区域，并且基于具有相对大的切片厚度的断层图像以高光密度对比度清晰地示出MIP图像中的肿瘤块区域的三维结构。因此，能够以深度方向上的高分辨率显示钙化区域和肿瘤块区域两者，从而提高诊断精度。

虽然在上述实施例的乳腺造影成像和显示系统1中合成图像被显示在监视器3上，但是，第一断层图像或第二断层图像可以与合成图像并排显示，如图8中所示。或者，可以将在放射线照相图像存储单元41中存储的放射线照相图像中的任一个与合成图像并排显示。

此外，如图9中所示，上述实施例的乳腺造影成像和显示系统1可以被提供有体渲染图像生成单元56。使用基于在放射线照相图像存储单元41中存储的放射线照相图像生成的断层图像，体渲染图像生成单元56可以生成体渲染图像。

然后，如图10中所示，显示控制单元43可以在监视器3上将体渲染图像与合成图像并排显示。应注意的是，用来生成体渲染图像的断层图像可以是具有第一切片厚度的第一断层图像或具有第二切片厚度的第二断层图像。或者，可以生成具有不同于第一切片厚度和第二切片厚度的切片厚度(诸如1mm)的断层图像，并且可以使用该断层图像生成体渲染图像。

在生成体渲染图像的情况下，如上所述，可以在监视器3上第一或第二断层图像与的体渲染图像并排显示，如图11中所示。或者，可以将在放射线照相图像存储单元41中存储的放射线照相图像中的任一个与体渲染图像并排显示。

此外，用户可以经输入单元4从放射线照相图像、第一断层图像、第二断层图像和体渲染图像中选择将被显示的图像，并且显示控制单元43可以将由用户选择的将被显示的图像显示在监视器3上。应注意的是，这时，例如放射线照相图像、第一断层图像、第二断层图像和体渲染图像的缩略图像列表可以被显示在监视器3上，并且用于选择被显示的图像的选择屏幕可以被显示在监视器3上。应注意的是，在该实施例中，输入单元4对应于在权利要求中描述的图像选择接收单元。

此外，在合成图像被显示在监视器3上的情况下，预处理条件，诸如用来生成合成图像的第一断层图像的第一切片厚度和第二断层图像的第二切片厚度、在MinIP处理中使用的阈值Thmin和在MIP处理处理中使用的阈值Thmax、施加到MinIP图像的滤波的滤波条件和施加到MIP图像的滤波的滤波条件，可以连同合成图像被显示在监视器3上，如图12中所示。

此外，在执行合成的图像电影显示(其中不同切片位置的合成图像被连续显示)的情况下，如果形成将被相加以生成合成图像的MIP图像和MinIP图像的第一断层图像和第二断层图像具有不同的切片厚度，则在每个合成图像中由MIP图像形成的部分处所示的切片位置与由MinIP图像形成的部分处所示的切片位置之间的差异逐渐增加，使得难以观察图像。

因此，在形成MinIP图像的第一断层图像的第一切片厚度是3mm并且形成MIP图像的第二断层图像的第二切片厚度是9mm，该第二切片厚度是第一切片厚度的三倍，并且生成合成图像1至3的情况下，如图13中所示，以3mm间隔的不同切片位置的第一断层图像a至c中的每一个以此顺序被用作形成MinIP图像的第一断层图像，并且0-9mm的切片位置的第二断层图像A三次被用作形成MIP图像的第二断层图像。

然后，当生成合成图像4时，9-12mm的切片位置的第一断层图像d被用作形成MinIP图像的第一断层图像，并且9-19mm的切片位置的第二断层图像B被用作形成MIP图像的第二断层图像。

应注意的是，图13中所示的示例是形成MIP图像的第二断层图像的第二切片厚度是形成MinIP图像的第一断层图像的第一切片厚度的整数倍的情况。另一方面，在第二切片厚度不是第一切片厚度的整数倍的情况下，如形成MIP图像的第二断层图像的第二切片厚度是5mm并且形成MinIP图像的第一断层图像的第一切片厚度是2mm，通过使用如下表1所示的切片位置的组合，能够在没有感觉到奇异的情况下实现合成图像的电影显示。

表1

虽然本发明的放射线照相图像生成设备和方法在上述实施例中被应用于乳腺造影成像和显示系统，但是，在本发明中被检体并不限于乳房。例如，本发明还适用于被提供有用于对胸部、头部等成像的所谓的“通用放射线照相”的断层成像功能的放射线照相成像和显示系统。在本发明被应用到用于通用放射线照相的放射线照相成像和显示系统的情况下，例如，可以使用光学传感器获得被检体的厚度的信息，或可以由用户手动设定并输入。

Claims (13)

1.一种放射线照相图像生成设备，包括：

放射线照相图像获得单元，所述放射线照相图像获得单元用于获得不同成像方向的放射线照相图像，所述放射线照相图像是通过从所述不同成像方向对被检体施加放射线而拍摄的；

断层图像生成单元，所述断层图像生成单元用于基于由所述放射线照相图像获得单元获得的所述多个放射线照相图像来生成具有第一切片厚度的多个第一断层图像，以及基于所述放射线照相图像生成多个第二断层图像，所述多个第二断层图像具有大于所述第一切片厚度的第二切片厚度；

MinIP处理单元，所述MinIP处理单元用于对所述第一断层图像施加MinIP处理，以生成MinIP图像；

MIP处理单元，所述MIP处理单元用于对所述第二断层图像施加MIP处理，以生成MIP图像；以及

合成图像生成单元，所述合成图像生成单元用于使用所述MinIP图像和所述MIP图像来执行组合处理，以生成合成图像。

2.如权利要求1所述的放射线照相图像生成设备，进一步包括高频率提取处理单元，所述高频率提取处理单元用于对所述MinIP图像施加高频率提取处理，以提取高频率分量，

其中，所述合成图像生成单元使用经受所述高频率提取处理的所述MinIP图像来生成所述合成图像。

3.如权利要求1或2所述的放射线照相图像生成设备，进一步包括高频率抑制处理单元，所述高频率抑制处理单元用于对所述MIP图像施加高频率抑制处理，以抑制高频率分量，

其中，所述合成图像生成单元使用经受所述高频率抑制处理的所述MIP图像来生成所述合成图像。

4.如权利要求1或2所述的放射线照相图像生成设备，其中，所述断层图像生成单元基于下述中的至少一个来设定所述第一切片厚度或所述第二切片厚度：用来生成所述第一断层图像和所述第二断层图像的所述放射线照相图像的所述成像方向的范围、用于施加所述放射线的放射线源的类型、所述被检体的厚度、以及所述被检体的患者信息。

5.如权利要求3所述的放射线照相图像生成设备，其中，所述断层图像生成单元基于下述中的至少一个来设定所述第一切片厚度或所述第二切片厚度：用来生成所述第一断层图像和所述第二断层图像的所述放射线照相图像的所述成像方向的范围、用于施加所述放射线的放射线源的类型、所述被检体的厚度、以及所述被检体的患者信息。

6.如权利要求1所述的放射线照相图像生成设备，进一步包括：用于显示所述合成图像的显示控制单元。

7.如权利要求6所述的放射线照相图像生成设备，其中，所述显示控制单元以不同的颜色显示所述合成图像中的所述MinIP图像和所述MIP图像。

8.如权利要求6或7所述的放射线照相图像生成设备，其中，所述显示控制单元将所述放射线照相图像、所述第一断层图像或所述第二断层图像与所述合成图像并排显示。

9.如权利要求6或7所述的放射线照相图像生成设备，进一步包括体渲染图像生成单元，所述体渲染图像生成单元用于使用基于所述放射线照相图像而生成的多个断层图像来生成体渲染图像，

其中，所述显示控制单元将所述体渲染图像与所述合成图像并排显示。

10.如权利要求6或7所述的放射线照相图像生成设备，进一步包括：

体渲染图像生成单元，所述体渲染图像生成单元用于使用基于所述放射线照相图像而生成的多个断层图像，来生成体渲染图像；以及

图像选择接收单元，所述图像选择接收单元用于接收所述放射线照相图像、所述第一断层图像、所述第二断层图像和所述体渲染图像之中要被显示的图像的选择，

其中，所述显示控制单元显示由所述图像选择接收单元接收的要被显示的图像。

11.如权利要求2所述的放射线照相图像生成设备，其中，所述高频率分量提取处理是高通滤波。

12.如权利要求3所述的放射线照相图像生成设备，其中，所述高频率抑制处理是低通滤波。

13.一种放射线照相图像生成方法，包括：

获得不同成像方向的放射线照相图像，所述放射线照相图像是通过从所述不同成像方向对被检体施加放射线而拍摄的；

基于所获得的多个放射线照相图像来生成具有第一切片厚度的多个第一断层图像，以及基于所述放射线照相图像生成多个第二断层图像，所述多个第二断层图像具有大于所述第一切片厚度的第二切片厚度；

对所述第一断层图像施加MinIP处理，以生成MinIP图像；

对所述第二断层图像施加MIP处理，以生成MIP图像；以及

使用所述MinIP图像和所述MIP图像执行组合处理，以生成合成图像。

Images